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プライベート5Gで屋内を高精度にトラッキング

FirecellのGEO5Gプロジェクトは、スマートツールの屋内/屋外トラッキングの世界における革命的なイノベーションです。最先端のプライベート5G技術と最先端の屋内測位方法を組み合わせ、あらゆる規模の企業向けに、屋内で正確な地図とナビゲーションをユーザーに提供します(ジオフェンシング)。

FirecellのGEO5Gプロジェクトは、スマートツールの屋内/屋外トラッキングの世界における革命的なイノベーションです。最先端のプライベート5G技術と最先端の屋内測位方法を組み合わせ、あらゆる規模の企業向けに、屋内で正確な地図とナビゲーションをユーザーに提供します(ジオフェンシング)。

これによって、ユーザーは

  • リアルタイムでツールの位置を確認
  • 最大1mの屋内精度*。
  • ジオフェンシングによるツールのブロック化
  • 5Gアンテナ1本につき100個の工具を接続
  • 初回から100%の品質を実現する
  • コストのかかる再加工や品質管理の回避
  • 共有ツールを探す手間が省ける
ロゴマーク フランス2030

このプロジェクトは、フランスの強力なコンソーシアムがFirecellと手を組んだイニシアティブである。このプロジェクトは、フランス政府の5G加速計画(France 2030)の受賞者である。

インダストリー4.0に適用される最新の3GPPリリースに基づき、この業界全体のコラボレーションにより、屋内トラッキングとナビゲーションの分野で新しい標準が設定されます。

組立工場には、数多くの工具があります。これらの工具は、製品の組み立ての進捗状況に応じて、作業場所ごとに使い分けられますが、製品の寸法に応じて移動することもあります。

また、工具の寿命の間に、オペレータに通知されることなく、制御またはメンテナンスを実行する必要があることができます。したがって、オペレータは、保守部門または計測部門で工具の位置を特定することができます。

これらの問題を解決するために、プライベート5Gネットワークを使用することで、このプライベート5Gネットワークによってカバーされるゾーンで工具を検索するマッピングを設定することができます。このジオロケーションにより、ユーザーは識別子で検索し、デジタル版の工場地図上に工具を表示することができるようになります。

上記の使用例では、接続されたドライバーはn個である。  

それぞれのネジについて、1つの作業ステップ(レッドゾーン)につき、一定数のネジ締め動作を行う必要があります。GEO5Gプロジェクトの枠組みで開発されたシステムにより、作業者がこれらの動作をあらかじめ決められた順序とゾーンですべて行わなかった場合、測定して警告を送ることが可能になります。これにより、産業プロセスの品質をより高めることが可能になります。

コンソーシアムのメンバーです。 

FIRECELLは、5Gチップやオブジェクトの正確な位置特定を行うためのプライベート5Gプラットフォームを開発・提供しています。それには、LMF(ロケーション・マネージメント・ファンクション)と呼ばれる重要なコンポーネントが含まれます。

EUROUTILSは産業用ツーリングソリューション(コネクテッドツール)を提供します。

MIODEXが提供する産業用ツーリングソリューション(コネクテッドツール)

TMFは、接続された工具の機能を適切に制御するためのMagic Data boxを開発しました。

Axiansは(SYSOCO社を通じて)、接続されたツールと5Gローカライゼーションシステムとのインターフェースを可能にするマッピングソフトウェアを開発しました。SYSOCOはまた、プロジェクトの完全な統合、機器の監視、テスト工場のワークステーションへの完全なGEO5Gソリューションのインストールを保証しています。

STELLANTISは、システムを設置し、実際の条件下でテストを行うテストワークステーションを提供します。

AW2Sは5Gの無線ヘッドを提供します。

正確な屋内測位とトラッキング 

GEO5Gプロジェクトは、建物内のどこにいても、人や資産を正確に測位できるようにするものです。 

具体的には、GEO5Gシステムを使用することで、アンチラプスシステムによる工具や作業の正確な屋内位置の確立、自動車や航空機の組立ラインにおける製造工程のトレーサビリティの向上、さらには潜在的に危険なロボット環境における技術者やオペレーターの安全確保が可能になります。

仕組み

  • 工場内に5Gのプライベートネットワークを展開する
  • ローカルレギュレーターから工場専用周波数をリースする。
  • 各ツールを5Gチップで接続
  • 工場ゾーンと作業ステップの決定
  • ツール群の作業順序を決定する
  • 接続された各ツールをゾーン/作業ステップにリンクさせる。
  • 工場内の各工具を1m以内にリアルタイムで配置する。
  • シーケンスを完了せずに作業ステップを離れたツールを自動的に停止させる
  • ゾーンとシーケンスの変更
  • 新規ツールの追加

期待される能力

  • 5G基地局1台あたり数百個のツール
    • 1本のアンテナに数百本の工具を接続
  • アンテナ数少ない屋内工場隠蔽 
    • 建物の構造により
  • 建物内1m精度
    • 周波数帯、アンテナ数により異なります。

プライベート5G技術で差別化

5Gプライベート・ネットワークは、堅牢なソリューションを提供する。構造物に埋め込まれたセンサーを使用することで、リアルタイム・ジオロケーションを実現し、ローカライゼーション・システムの精度を向上させることができる。これらの技術革新により、以前は不可能だったサブメーターの精度が可能になった。この研究は、科学的かつ国際的なプロジェクトの普及を可能にするオープン・エア・インターフェース・オープンソース・プラットフォームに基づいています。

Wifi、UWB、BLE、5Gの比較

WIFI

弱点対象物や機械の環境に影響される精度の低さ
セキュリティレベルが非常に低い
射程距離が短い(インフラコストが高い)
強みほとんどの産業用設備で使用可能

UWB ウルトラワイドバンド

弱点専用インフラが必要
高度な専門知識を必要とするメンテナンス
短い距離(インフラコストが高い)
強み非常に優れた精度を提供する成熟した技術
既存のRFシステムとの干渉がない

BLE Bluetooth Low Energy

弱点5G対応IOTチップと5G IOTモジュールの提供は2023年以前
エコシステム構築中
強み成熟した技術(2013年から利用可能)
低エネルギー消費
導入が容易

5G

弱点専用インフラが必要
ショートレンジ
中程度の精度
電波干渉に敏感
非常にショートレンジ(インフラコストが高い)。
強み単純な接続性を超えてカバーされるユースケースの多重性による5Gの高い魅力
ジオロケーション機能は、5Gがすでに導入されていれば追加のネットワークを必要としないため、コストを削減できる
最初のユースケースをカバーするためにプライベート4Gネットワークを導入し、その後5Gにアップグレードできる可能性
機器間のインターフェースの標準化により機器の切り替えを可能に
3GPP標準進化に取り組む大規模科学コミュニティがある

精度と電池寿命の比較